2024年电气工程师《发输变电专业》历年真题及答案

2024年电气工程师《发输变电专业》历年练习题及答案一、单项选择题（每题1分，共40分）1.同步发电机突然短路时，短路电流中包含有直流分量，该直流分量的衰减时间常数取决于（）A.定子绕组电阻和漏电抗B.定子绕组电阻和同步电抗C.转子绕组电阻和漏电抗D.转子绕组电阻和互感电抗答案：C解析：同步发电机突然短路时，直流分量的衰减时间常数取决于转子绕组电阻和漏电抗。2.电力系统的频率主要取决于（）A.系统中的无功功率平衡B.系统中的有功功率平衡C.发电机的调速器性能D.变压器的变比答案：B解析：电力系统的频率主要取决于系统中的有功功率平衡，有功功率过剩时频率升高，有功功率不足时频率降低。3.变压器的空载损耗主要是（）A.铜损耗B.铁损耗C.机械损耗D.附加损耗答案：B解析：变压器的空载损耗主要是铁损耗，包括磁滞损耗和涡流损耗。4.高压输电线路采用分裂导线的主要目的是（）A.减小线路电阻B.增大线路电容C.减小线路电抗D.提高线路绝缘水平答案：C解析：高压输电线路采用分裂导线主要是为了减小线路电抗，提高输电能力。5.在中性点不接地系统中，发生单相接地故障时，非故障相的相电压（）A.不变B.升高为线电压C.降低D.无法确定答案：B解析：在中性点不接地系统中，发生单相接地故障时，非故障相的相电压升高为线电压。6.继电保护装置的基本要求是（）A.选择性、快速性、灵敏性、可靠性B.选择性、经济性、灵敏性、可靠性C.安全性、快速性、灵敏性、可靠性D.选择性、快速性、准确性、可靠性答案：A解析：继电保护装置的基本要求是选择性、快速性、灵敏性和可靠性。7.电力系统潮流计算中，PQ节点的待求量是（）A.节点电压大小和相角B.节点有功功率和无功功率C.节点电压大小和无功功率D.节点有功功率和电压相角答案：A解析：PQ节点给定有功功率和无功功率，待求量是节点电压大小和相角。8.下列哪种设备不属于一次设备（）A.断路器B.电流互感器C.继电保护装置D.隔离开关答案：C解析：继电保护装置属于二次设备，断路器、电流互感器、隔离开关属于一次设备。9.同步发电机的额定容量是指（）A.视在功率B.有功功率C.无功功率D.以上都不对答案：A解析：同步发电机的额定容量是指视在功率。10.采用串联电容补偿的主要目的是（）A.提高输电线路的电压等级B.提高输电线路的输送容量C.降低输电线路的功率损耗D.改善系统的稳定性答案：B解析：采用串联电容补偿主要是为了提高输电线路的输送容量。二、多项选择题（每题2分，共30分）1.电力系统的调压措施有（）A.改变发电机端电压B.改变变压器变比C.利用无功补偿装置调压D.改变输电线路参数答案：ABCD解析：电力系统的调压措施包括改变发电机端电压、改变变压器变比、利用无功补偿装置调压和改变输电线路参数等。2.以下属于电力系统故障的有（）A.短路故障B.断线故障C.过电压D.欠电压答案：AB解析：短路故障和断线故障属于电力系统故障，过电压和欠电压属于不正常运行状态。3.影响同步发电机并列运行稳定性的因素有（）A.发电机的参数B.系统的接线方式C.负荷的特性D.原动机的调速特性答案：ABCD解析：影响同步发电机并列运行稳定性的因素包括发电机的参数、系统的接线方式、负荷的特性和原动机的调速特性等。4.变压器的主要参数有（）A.变比B.空载损耗C.短路损耗D.短路电压答案：ABCD解析：变压器的主要参数有变比、空载损耗、短路损耗和短路电压等。5.以下哪些属于二次设备（）A.测量仪表B.控制开关C.信号装置D.熔断器答案：ABC解析：测量仪表、控制开关、信号装置属于二次设备，熔断器属于一次设备。6.电力系统的无功电源有（）A.同步发电机B.同步调相机C.并联电容器D.静止无功补偿器答案：ABCD解析：电力系统的无功电源有同步发电机、同步调相机、并联电容器和静止无功补偿器等。7.继电保护的基本原理有（）A.反应电流增大B.反应电压降低C.反应电流与电压之间的相位关系变化D.反应电气量的序分量变化答案：ABCD解析：继电保护的基本原理包括反应电流增大、反应电压降低、反应电流与电压之间的相位关系变化和反应电气量的序分量变化等。8.高压输电线路的等值电路有（）A.π型等值电路B.T型等值电路C.一字型等值电路D.三角形等值电路答案：AB解析：高压输电线路的等值电路有π型等值电路和T型等值电路。9.电力系统运行的基本要求是（）A.保证可靠的持续供电B.保证良好的电能质量C.保证系统运行的经济性D.保证系统的安全性答案：ABC解析：电力系统运行的基本要求是保证可靠的持续供电、保证良好的电能质量和保证系统运行的经济性。10.以下哪些措施可以提高电力系统的暂态稳定性（）A.快速切除故障B.采用自动重合闸装置C.增加发电机的励磁D.采用电气制动答案：ABCD解析：快速切除故障、采用自动重合闸装置、增加发电机的励磁和采用电气制动等措施都可以提高电力系统的暂态稳定性。三、案例分析题（每题5分，共30分）1.某110kV输电线路，长度为80km，采用LGJ185型导线，其电阻为0.17Ω/km，电抗为0.4Ω/km，电纳为2.8×106S/km。线路首端电压为115kV，输送功率为30+j20MVA。求线路末端电压和功率。解：线路电阻R=0.17×80=13.6Ω线路电抗X=0.4×80=32Ω线路电纳B=2.8×106×80=2.24×104S线路首端导纳的一半产生的无功功率QB1=0.5×B×U12=0.5×2.24×104×1152≈1.47Mvar首端功率S1'=S1+jQB1=30+j(201.47)=30+j18.53MVA线路电压降落ΔU=(PR+QX)/U1=(30×13.6+18.53×32)/115≈8.22kVδU=(PXQR)/U1=(30×3218.53×13.6)/115≈4.93kV线路末端电压大小U2=U1ΔU=1158.22=106.78kV线路末端导纳的一半产生的无功功率QB2=0.5×B×U22=0.5×2.24×104×106.782≈1.27Mvar线路电阻和电抗的功率损耗ΔP=(P2+Q2)R/U12=(302+18.532)×13.6/1152≈1.34MWΔQ=(P2+Q2)X/U12=(302+18.532)×32/1152≈3.14Mvar线路末端功率S2=S1'(ΔP+jΔQ)+jQB2=(301.34)+j(18.533.141.27)=28.66+j14.12MVA2.某变电站有一台SFL120000/110型变压器，其技术参数为：空载损耗P0=22kW，短路损耗Pk=135kW，短路电压百分比Uk%=10.5，空载电流百分比I0%=0.8。当变压器带额定负载，功率因数为0.8时，求变压器的效率。解：变压器额定容量SN=20000kVA负载系数β=1输出功率P2=βSNcosφ=1×20000×0.8=16000kW变压器的铁损耗PFe=P0=22kW变压器的铜损耗PCu=β2Pk=1×135=135kW输入功率P1=P2+PFe+PCu=16000+22+135=16157kW变压器效率η=P2/P1×100%=16000/16157×100%≈99%3.已知某电力系统中，发电机的额定容量为25MW，额定电压为10.5kV，次暂态电抗Xd''=0.125。系统发生三相短路时，短路点的短路电流周期分量初始值为8kA。求短路点的短路功率。解：发电机额定电流IN=SN/(√3UN)=25×103/(√3×10.5)≈1374A以发电机额定值为基准值，基准电流IB=IN=1374A短路电流标幺值Ik=Ik/IB=8000/1374≈5.82短路功率标幺值Sk=Ik基准功率SB=SN=25MVA短路功率Sk=SkSB=5.82×25=145.5MVA4.某35kV线路装有过电流保护，动作电流为5A，可靠系数为1.2，自起动系数为1.5，电流互感器变比为100/5。求该线路正常运行时的最大负荷电流。解：保护装置的一次动作电流Iop1=Iop×nTA=5×(100/5)=100A根据Iop1=Kre1KssIL.max/Kre可得IL.max=Iop1Kre/(Kre1Kss)=100×0.85/(1.2×1.5)≈47.2A5.一台Y，d11接线的变压器，两侧电流互感器也采用Y，d11接线。已知变压器一次侧电流为100A，二次侧电流为300A。求两侧电流互感器二次侧的电流。解：对于Y，d11接线的变压器和电流互感器，一次侧电流互感器二次侧电流I1'=I1/nTA1假设一次侧电流互感器变比为nTA1，二次侧电流互感器变比为nTA2二次侧电流互感器二次侧电流I2'=I2/√3nTA2由于两侧电流互感器采用Y，d11接线，要使流入继电器的电流相位和大小合适。若不考虑变比影响，一次侧电流互感器二次侧电流I1'=100/nTA1二次侧电流互感器二次侧电流I2'=300/√3nTA2在理想情况下，为了使两侧电流在相位和大小上满足要求，当变比选择合适时，假设nTA1=100/5，nTA2=300/5则一次侧电流互感器二次侧电流I1'=5A二次侧电流互感器二次侧电流I2'=5A6.某电力系统中，有一台同步发电机与无穷大系统并列运行，发电机的额定容量为100MVA，额定电压为10.5kV，同步电抗Xs=1.0。发电机发出的有功功率为80MW，无功功率为60Mvar。求发电机的功角和电动势。解：发电机额定电流IN=SN/(√3UN)=100×103/(√3×10.5)≈5500A以额定值为基准值，P=P/SN=80/100=0.8Q=Q/SN=60/100=0.6U=1由P=UEsinδ/Xs可得sinδ=PXs/UE先求E，根据Q=(UEcosδU2)/Xs又因为cos